[发明专利]一种提湿法刻蚀承托装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅半导体器件制造装置，尤其涉及一种湿法刻蚀承托装置。

背景技术

随着半导体器件工艺的发展以及按比例尺寸缩小，给晶圆的均匀度带来了越来越大的影响。

在现有的感到体器件加工工艺中，湿法刻蚀会使晶圆存在表面不均匀的问题，即蚀刻率越大导致晶圆的均匀度越差。而目前这一问题还不能够完全被避免。

在现有的技术中，晶圆通过承托装置的上下移动从而使晶圆能够进入或退出湿法刻蚀所用的刻蚀槽，由于晶圆上不同高度位置处通过承托装置送入刻蚀槽后刻蚀的时间存在差异，这就会导致晶圆上不同高度处的晶圆表面被刻蚀液刻蚀的厚度存在着不同，从而影响了刻蚀的均匀性。

通过分析能够证明这一缺陷，假设晶圆表面不吸附刻蚀液，即晶圆离开刻蚀液表面没有刻蚀液的残留。晶圆的直径为300mm，因此晶圆在进入和拉出刻蚀液表面时共有600mm的路程差。承托装置的上升和下降的速度范围一般为300mm/s-0mm/s，不同的承托装置可能会有不同的速度，在湿法刻蚀中选用的承托装置一般速度为150mm/s。如果以H3PO4对Si3N4的蚀刻率为例，晶圆的最高点和最低点之间就会有一个厚度差，通过公式表达为：所以晶圆的最高点和最低点之间就会有一个的厚度差。

此外，在刻蚀槽内的刻蚀液对应于不同的深度处所具有不同的温度和浓度，因此，在进行湿法刻蚀工艺时，刻蚀槽内的刻蚀液在不同的深度处对晶圆表面的刻蚀效率也不同。

中国专利（申请号：201110392004.5）公开了一种离液式晶圆湿法刻蚀装置，包括蚀刻槽、蚀刻液、吸雾管和吸液滚轮，其中，吸液滚轮等间隔等高度地安装在蚀刻槽内的上断面，蚀刻液的液面高于吸液滚轮外圆的下端面，低于吸液滚轮的轴线，吸雾管设置在两只吸液滚轮之间，且位于蚀刻液之上，吸液滚轮外圆上端面之下，在吸雾管的外圆上侧面上设有吸气孔，吸雾管与吸风机相连。该发明的湿法刻蚀装置通过吸液滚轮吸附刻蚀液来实现对晶圆表面的刻蚀，该装置在理论上能够实现对于晶圆表面的均匀刻蚀，但是在实际操作过程中，对于吸附滚轮的要求较高，并不能保证晶圆在不同的滚轮之间滚动的同时不发生相对滑动，并且也不能够保证滚轮吸附蚀刻液的均匀。

中国专利（申请号：201120041290.6）公开了一种半导体用湿法刻蚀装置。包括有动力系统、制冷系统、操作台、反应槽、盛放晶圆的花篮。在花篮上设置吊臂，吊臂上设置机械抓取机构。反应槽放置在操作台上，并在操作台的外面设置采用防酸工程塑料的防护罩，在防护罩上部开有矩形操作窗口，在矩形操作窗口的上面设置采用透明防酸材料的前挡板，防护罩顶部设置集气罩，其形状由下至上呈喇叭口收缩，在集气罩的顶部设置排气管道。在操作台的下方设置储存窗口。该装置虽然能够解决了常规湿法刻蚀装置的设备复杂难以操作的问题，但是并没有解决晶圆刻蚀时均匀度不同的问题。

所以，对于湿法刻蚀中的晶圆均匀度的控制仍然是目前半导体工艺中急需解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种湿法刻蚀承托装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种湿法刻蚀承托装置，设置于晶圆的湿法刻蚀工艺中的升降装置上，其中，包括晶圆滚动装置、传动装置和驱动装置；

所述晶圆放置于所述晶圆滚动装置上，所述驱动装置通过所述传动装置驱动所述晶圆滚动装置带动所述晶圆转动；

其中，所述晶圆滚动装置包括至少两根滚动杆，每根所述滚动杆上均设置有多个导向结构，所述晶圆可转动地置于所述导向结构中。

所述的湿法刻蚀承托装置，其中，所述驱动装置为马达。

所述的湿法刻蚀承托装置，其中，所述滚动杆包括第一滚动杆、第二滚动杆和第三滚动杆；

其中，所述晶圆通过所述第一滚动杆、所述第二滚动杆和所述第三滚动杆可滚动的固定在所述晶圆滚动装置上，且所述第一滚动杆和/或所述第二滚动杆和/或所述第三滚动杆驱动所述晶圆绕进行自转。

所述的湿法刻蚀承托装置，其中，所述传动装置为传动带；

所述马达通过所述传动带驱动所述第一滚动杆和/或所述第二滚动杆和/或所述第三滚动杆转动。

所述的湿法刻蚀承托装置，其中，所述承托装置还包括固定结构；

所述晶圆滚动装置通过所述固定结构固定设置在所述升降装置上。

所述的湿法刻蚀承托装置，其中，所述导向结构包括多个环状固定块，所述环状固定块套设于所述滚动杆上，且相邻的两个所述环状固定块之间形成导向槽，所述晶圆可转动的插设在所述导向槽中。